几种新型样品前处理技术在禁用偶氮染料检测中的可行性分析

邱丽君

（福建省纤维检验局，福建 福州 350026）

1 引言

纺织服装在使用了含有禁用芳香胺的偶氮染料之后，在与人体的长期接触中,染料可能被皮肤吸收，并在人体内扩散。这些染料在人体正常代谢所发生的生化反应条件下，可能发生分解还原反应，并释放出致癌芳香胺。致癌芳香胺经过活化作用，改变人体的DNA结构，最终引起人体病变和诱发癌症[1]。

禁用偶氮染料被正式列入GB 18401-2003《国家纺织产品基本安全技术规范》是在2003年。目前，其监控检测主要依据国家标准GB/T 17592-2006《纺织品 禁用偶氮染料检测方法》与欧盟标准EN l4362-1：2003及EN 14362-2：2003等。然而，这些标准，在预处理过程上相差无几，都非常复杂，需包括取样、（抽提）润湿、还原裂解、萃取、浓缩、定容等步骤。其中，任一样品处理过程中的微小错漏都会导致错误的检验结果，给检测机构和受检客户带来严重的影响。同时，前处理过程中要使用大量高纯度的试剂和提取柱等材料，费用相当昂贵，操作人员的健康也备受影响。

因此，发展一种具有简单、快速、消耗有机溶剂少且易与其他分析仪器（如气相色谱-质谱联用仪）联用等优点的样品前处理技术，具有一定的意义。现今较为新型且分析速度快、富集率高的前处理方法有分散液液微萃取（Dispersive liquid liquid microextraction, DLLME）技术、固相微萃取（Solid-Phase Microextraction,SPME）技术、分子印迹技术等。现主要概述这三种新型样品前处理技术的原理和特征，并对其在禁用偶氮染料检测中的应用进行可行性分析。

2 新型样品前处理技术概述

2.1 固相微萃取（SPME）

SPME技术由加拿大Waterloo大学的Arhturhe和Pawliszyn于1990年首创[2]。该技术基于目标物在样品和涂层两相间分配作用的原理，利用萃取头内熔融 SiO2纤维表面色谱固定相的吸附作用，将分组从样品基质中萃取富集起来，完成样品的前处理过程[3]。在进样过程中，利用气相色谱进样器的高温及液相色谱、毛细管电泳的流动相将吸附的组分从固定相中解吸下来，进行分析，使样品预处理过程大为简化，提高了分析速度及灵敏度[4]，是集采样、萃取、浓缩、进样于一体的样品前处理新技术，易于实现与气相色谱、气相色谱质谱联用、液相色谱、液相色谱质谱联用等仪器的联用。与传统的样品前处理技术如液液萃取、索式提取等相比，由于其不使用有机溶剂，且简便、快速、样品用量少，因而倍受分析工作者的青睐。

然而，对于第三方检测部门，SPME需要价格较贵的SPME萃取头，且萃取头的寿命较短，在日常样品检测量较多的情况下存在一定的局限性。

2.2 分子印迹技术

分子印迹技术是指为获得在空间结构和结合位点上与某一分子（模板分子）完全匹配的聚合物的实验制备技术。它是通过以下方法实现的：（a）将模板分子与功能单体通过共价键或非共价键的方式结合形成某种可逆的复合物；（b）在交联剂和引发剂的作用下形成具有大孔、网状的聚合物；（c）通过溶剂洗脱或在一定条件下水解去除模板分子，聚合物中就留下了与原来模板分子完全匹配的空穴[5]，这样的空穴便可以与混合物中待分离的分析物进行可逆的特异性结合，从而达到分离、纯化、富集的目的[6]。这种聚合物为分子印迹聚合物，除具有强大的分子识别功能外，还具有机械强度好、耐高温、耐酸碱、耐溶剂性好、稳定性好、能够反复使用等优点[7]。

因此，分子印迹技术对结构相似的一系列待测分析物具有极高的选择性，而禁用偶氮染料共有24种，其结构虽均含有苯胺，然而24种禁用偶氮染料的结构上有的存在一个苯胺结构，有的则含有两个苯胺结构，其分子大小及空间结构各不相同，不利于分子印迹技术这项前处理技术发挥其独特的优势。

2.3 分散液液微萃取（DLLME）

DLLME于2006年首次被提出[8]，具有富集能力高、操作简单、有机溶剂用量少和萃取时间短等优点[9]。DLLME作为一种新型的前处理方法，易于实现与气相色谱、气相色谱质谱联用、液相色谱、液相色谱质谱联用、原子吸收分光光度计等仪器联用，广泛应用在农药残留、食品安全、重金属分析等领域。

DLLME技术相当于微型化的液液萃取，是待测物在小体积的萃取剂和样品溶液中的平衡分配过程。DLLME萃取过程如图1所示，首先用注射器吸取萃取剂和分散剂的混合溶液后迅速注入到样品溶液中（A）；疏水性萃取剂随着亲水性分散剂在样品溶液中扩散而均匀分布在水相中，形成一个水/分散剂/萃取剂的乳浊体系（B）；通过离心，使萃取剂与水相分离沉积到试管底部（C）；用微量进样器吸取一定量的萃取剂后直接进样分析（D）。

图1 DLLME 萃取步骤

基于此，本文尝试将液液微萃取这一新型样品前处理方法结合GC-MS仪器，萃取、富集、分离并检测24种禁用偶氮染料。目前，暂无发现将DLLME技术用于纺织品禁用偶氮染料的前处理。

3 分散液液微萃取在禁用偶氮染料检测中的应用分析

本文尝试将DLLME用于24种禁用偶氮染料的萃取，具体步骤如下：移取1mL5.0µg/mL24种禁用偶氮染料混合标准溶液（甲醇），加入含有15mL预热过的柠檬酸盐缓冲液（0.06mol/L，pH=6.0）的反应器中，将反应器密闭，用力振摇，使其混合均匀。移取5mL混合后的溶液于15mL带塞的尖底离心试管中，将100.0µL 氯仿（萃取剂）和1.0mL丙酮（分散剂）混匀，用注射器迅速将混合液注入样品溶液中，轻轻地振荡，形成乳浊液体系。以4,500rpm离心3min，分散在溶液中的氯仿沉积到底部，用微量进样器吸取离心管底部氯仿直接经气相色谱质谱联用仪器（Thermo Trace GC Ultra ISQ气相色谱质谱联用仪（配有自动进样器））进样分析。图2为萃取前(before extration)及萃取后(after extraction)的总离子流色谱图。

图2 萃取前(before extration)及萃取后(after extraction)的总离子流色谱图

从图中可以看出，经过DLLME萃取后24种禁用偶氮染料（样品溶液浓度0.3125µg/mL）的峰面积明显大于未经DLLME萃取直接进样时的峰面积（1.0µL5.0µg/mL24种禁用偶氮染料混合标准溶液）。由此可见，24种禁用偶氮染料经DLLME萃取后，得到了明显富集。

4 结论

本文提出将DLLME技术用于禁用偶氮染料的前处理。该方法具有操作简单、萃取时间短、富集效果好、对环境友好等优点。并将DLLME这一前处理方法与气相色谱质谱联用，用于分析24种禁用偶氮染料，方法具可行性，对DLLME技术在纺织品禁用偶氮染料检测应用中具有一定的指导意义，有望达到效率、质量及生态性的最佳组合。

[1]崔庆华, 赵桂安, 王学利.禁用偶氮染料及其检测标准[J].中国纤检, 2011, 12（6）：42-45.

[2]Arthur C L, Pawliszyn J.Solid phase microextraction with thermal desorption using fused silica optical fibers[J].Analytical Chemistry, 1990, 62 （19）： 2145-2148.

[3]杨大进, 方从容, 王竹天.固相微萃取技术及其在分析中的应用[J].中国食品卫生杂志，1999，11（3）：35-39.

[4]江桂斌.环境样品前处理技术[M].北京: 化学工业出版社，2004.105-163.

[5]王海娟.新型分子印迹聚合物的合成与性能测试 [D].青岛：国家海洋局第一海洋研究所，2007.

[6]高会云，何娟，刘德仓.分子印迹技术与固相微萃取技术的联用[J].化学世界，2008，49（4）：252-254.

[7]Mahony J O，Nolan K，Smyth M R，et al.Molecularly imprinted polymers-potential and challenges in analytical chemistry[J].Analytica Chimica Acta, 2005, 534（1）：31-39.

[8]Rezaee M，Assadi Y，Milani Hosseini M R， et al.Determination of organic compounds in water using dispersive liquid-liquid microextraction[J].Journal of Chromatography A，2006, 1116（1-2）：1-9.

[9]Zang X H，Wu Q H，Zhang M Y，et al.Developments of dispersive liquid-liquid microextraction technique[J].Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2009, 37（2）：161-168.

[10]GB/T 17592-2006 纺织品 禁用偶氮染料的测定[S].